CN114382883B - 一种电力滑环模块化密封组件、测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电力滑环模块化密封组件、测试装置及测试方法，电力滑环技术领域，其中密封组件包括：内密封环，内密封环的底部沿其圆周方向开设有密封槽；密封圈，密封圈装配于密封槽内部；外密封环，外密封环装配于内密封环外侧，且外密封环的内壁面和内密封环的外壁面之间形成装配间隙；外密封环的内壁面自上而下分为第一圆柱面和第二圆柱面，第二圆柱面的直径大于第一圆柱面的直径；泛塞封，泛塞封设置于装配间隙内部。测试装置包括动力装置、固定支架、传动机构、密封腔、密封组件、固定板和轴承密封件。测试方法，即采用前述的测试装置进行测试。本发明解决了现有电力滑环密封圈更换时无法保证密封效果的技术问题。

Description

一种电力滑环模块化密封组件、测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及电力滑环技术领域，尤其涉及一种电力滑环模块化密封组件、测试装置及测试方法。

背景技术

高压电力滑环在国内属于新兴行业，是应用于单点系泊系统电力传输的核心设备，当前从事电力滑环研制的国家主要集中在欧美几个发达国家，在国际国内市场均处于垄断地位。对国内而言，目前大功率电力滑环产品的研制正处于起步阶段。电力滑环承担单点系统的高压电力输送任务，滑环内一般充变压器油或绝缘保护气，工作运行在海上复杂的恶劣环境中，需要依靠安装转动密封解决滑环旋转运行过程中密封问题，密封的可靠性和耐久性关系到其最终的运行安全性和使用寿命。密封圈由于材料的特性其使用寿命一般较短，因此在滑环使用过程中需要维护更换。

现有的电力滑环动密封形式为一体式安装，当密封圈失效时需将滑环整体拆卸，且由于电力滑环尺寸较大动密封圈的直径接近2m，装配工艺性差安装过程困难，容易出现密封圈损坏的情况，且安装后的密封效果无法保证。

发明内容

本发明的目的是提供一种电力滑环模块化密封组件、测试装置及测试方法，解决了现有技术中电力滑环密封圈更换时无法保证密封效果的技术问题。

本申请实施例公开了一种电力滑环模块化密封组件，包括：

内密封环，所述内密封环的底部沿其圆周方向开设有密封槽；

密封圈，所述密封圈装配于所述密封槽内部；

外密封环，所述外密封环装配于所述内密封环外侧，且外密封环的内壁面和所述内密封环的外壁面之间形成装配间隙；所述外密封环的内壁面自上而下分为第一圆柱面和第二圆柱面，所述第二圆柱面的直径大于所述第一圆柱面的直径，且所述第二圆柱面与所述第一圆柱面之间圆滑过渡；

泛塞封，所述泛塞封设置于所述装配间隙内部。

本申请实施例密封组件进行设计，将外密封环的内壁设计为两种尺寸的圆柱面，减少装配时对泛塞封的损坏，提高整个密封件的稳定性，延长其使用寿命。

在上述技术方案的基础上，本申请实施例还可以做如下改进：

进一步地，所述泛塞封的上、下面均设置有开口，采用本步的有益效果是通过上下开口，能够形成双向密封。

进一步地，所述内密封环的上、下表面均开设有多个第一安装孔，所述外密封环的上、下表面均开设有第二安装孔，采用本步的有益效果是通过多个安装孔便于与其他部件进行装配，以完成组装或者检测。

本申请还公开了一种电力滑环模块化密封组件的测试装置，包括：

动力装置；

固定支架，所述固定支架上方安装有所述动力装置；

传动机构，安装在所述动力装置的输出端；

密封腔，与所述固定支架的一侧连接，且所述密封腔上方设置有一装配口；

密封组件，所述密封组件的顶部与所述传动机构连接，且所述密封组件设置于所述密封腔内部；

固定板，所述固定板的底侧与所述装配口、密封组件的顶部连接；

轴承密封件，安装在所述密封组件的底部。

在上述技术方案的基础上，本申请实施例还可以做如下改进：

进一步地，所述传动机构包括：

主动轮，安装在所述动力装置的输出端；

从动轮，安装在所述密封组件的顶部，且所述从动轮与所述主动轮啮合，采用本步的有益效果是通过主动轮、从动轮相互配合，以完成动力传输，实现后续的密封性检测。

进一步地，所述密封腔的侧壁上开设有打压孔和测压孔，所述打压孔用于加注流体形成压力，所述测压孔用于测量密封腔内部的压力，采用本步的有益效果是通过测压孔实现后续密封性检测时的压力监测。

进一步地，所述轴承密封件包括：

工装轴承件，所述工装轴承件的内环与所述密封组件的内密封环连接，且所述工装轴承件的外环与所述密封组件的外密封环连接；

密封板，所述密封板安装于所述工装轴承件的内环底部；且所述密封板的上表面与所述工装轴承件的底面之间设置有密封件，采用本步的有益效果是通过轴承密封件便于实现后续的旋转测试。

本申请还公开了一种电力滑环模块化密封组件的测试方法，包括以下步骤：

S 1：组装成上述的测试装置；

S2：往密封腔体内部加注流体，使得密封腔体的压力为0.25MPa，并利用泡沫水完成所有压接部位的静密封检测；

S3：启动动力装置，带动密封组件的内密封环进行旋转，记录测压孔的压力数值P，若P为0.25MPa，则密封组件的密封性为合格。

进一步地，所述动力装置的旋转方式为顺时针转动5圈后，停机，然后逆时针转动5圈，转速为5-10r/min，时间为1-24h。

本申请提供的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：

1.本申请将电力滑环的旋转动密封进行独立模块化设计，便于后续的旋转动密封的维修和更换。

2.本申请对旋转密封组件压套式的组装方法简单便捷，对旋转动密封圈的损伤小，装配工艺性好。

3.本申请设利用测试装置对组装后的密封组件进行密封测试，更有效地保证了安装到电力滑环上的每一件密封组件都具备可靠的密封特性，显著增加了电力滑环的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施例所述的一种电力滑环模块化密封组件的结构示意图；

图2为本发明具体实施例所述的一种电力滑环模块化密封组件的主视图；

图3为本发明具体实施例所述的一种电力滑环模块化密封组件的A-A向剖视图；

图4为本发明具体实施例所述的一种电力滑环模块化密封组件的局部B放大示意图；

图5为本发明具体实施例所述的一种电力滑环模块化密封组件的测试装置的结构示意图；

图6为本发明具体实施例所述的一种电力滑环模块化密封组件的测试装置的俯视图；

图7为本发明具体实施例所述的一种电力滑环模块化密封组件的C-C向剖视图；

附图标记：

1-内密封环；2-密封圈；3-外密封环；4-泛塞封；5-装配间隙；6-动力装置；7-固定支架；8-传动机构；9-密封腔；10-密封组件；11-固定板；12-轴承密封件；

101-密封槽；102-第一安装孔；

301-第一圆柱面；302-第二圆柱面；303-第二安装孔

401-开口；

801-主动轮；802-从动轮；

901-装配口；

1201-工装轴承件；1202-密封板；1203-密封件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体实施方式对上述技术方案进行详细说明。

实施例：

如图1-4所示，本申请实施例公开了一种电力滑环模块化密封组件，以实现模块化更换，在密封组件发生泄露时，直接更换整体模块，提高工作效率，其具体结构包括：

内密封环1，所述内密封环1的底部沿其圆周方向开设有密封槽101，该密封槽101是用于装配后续的密封圈2，实现内密封环1与和其连接的部件之间形成密封；

密封圈2，所述密封圈2装配于所述密封槽101内部，该密封圈2优选为O型，和内密封环的形状相对应；

外密封环3，所述外密封环3装配于所述内密封环1外侧，且外密封环3的内壁面和所述内密封环1的外壁面之间形成装配间隙5；所述外密封环3的内壁面自上而下分为第一圆柱面301和第二圆柱面302，所述第二圆柱面302的直径大于所述第一圆柱面301的直径，且所述第二圆柱面302与所述第一圆柱面301之间圆滑过渡，本申请中的外密封环3内壁面分成两部分，这样便于减少安装时，对泛塞封的磨损，其中第一圆柱面301的表面硬度达到HRC60上，表面粗糙度在Ra0.1-Ra0.2之间；

泛塞封4，所述泛塞封4设置于所述装配间隙5内部，在装配时，先在内密封环1外侧装配泛塞封4，再在泛塞封4外侧安装外密封环3，在装配外密封环3时，采用工装对外密封环3压套式装配，具体为先将内密封环1固定在工装上，再将泛塞封4压套在内密封环1外壁面，最后利用螺柱逐渐收紧的方法将外密封环3压套至工装上，套装与泛塞封4的外侧，这样保证了整体的密封性。

在一实施例中，所述泛塞封4的上、下面均设置有开口401，即该泛塞封4为一由耐磨损和耐老化的高分子复合材料制成的安装有蓄能弹簧的密封圈，双向开口后，能够实现上、下的密封，具体材料为PTFE。

在又一实施例中，所述内密封环1的上、下表面均开设有多个第一安装孔102，所述外密封环3的上、下表面均开设有第二安装孔303，在内密封环1、外密封环3上均设置有安装孔，便于两者与其他部件连接，便于进行整体更换。

如图5-7所示，本申请还公开了一种电力滑环模块化密封组件的测试装置，包括：

动力装置6，该动力装置6可以为伺服电机，或者其他动力部件，其输出端竖向向下；

固定支架7，所述固定支架7上方安装有所述动力装置6，该固定支架7是由多根钢材或者金属材料焊接制成，放置在地面上或者通过螺栓安装在工作台上；

传动机构8，安装在所述动力装置6的输出端，该传动机构8能够实现动力传输，即该动力装置6带动传动机构8传动，从而实现密封组件的运动；

密封腔9，与所述固定支架7的一侧连接，且所述密封腔9上方设置有一装配口901，该装配口901便于密封组件放置于密封腔9内部，完成装配；

密封组件10，该密封组件10的具体结构如前述说明，所述密封组件10的顶部与所述传动机构8连接，且所述密封组件设置于所述密封腔9内部；

固定板11，所述固定板11的底侧与所述装配口901、密封组件10的顶部连接；

轴承密封件12，安装在所述密封组件10的底部，本申请中的密封腔9用于检测密封组件10，具体的连接方式为，采用固定板11分别与密封腔9的上端面和密封组件10的上端面连接，以完成固定，同时为了保证密封性，还在连接处设置有密封圈，以提高密封性。

其中，所述传动机构8包括：

主动轮801，安装在所述动力装置6的输出端，即利用动力装置6带动主动轮801旋转，从而带动后续的从动轮旋转，完成动力输送；

从动轮802，安装在所述密封组件10的顶部，且所述从动轮802与所述主动轮801啮合，本申请中的从动轮802和密封组件10的连接方式是通过过渡连接件的安装方式，具体的连接部位是密封组件10的内密封环1，便于后续的测试。

其中，所述密封腔9的侧壁上开设有打压孔901和测压孔902，所述打压孔901用于加注流体形成压力，所述测压孔902用于测量密封腔9内部的压力，本申请中的密封腔9用于形成密闭空间，其内部的压力与大气压力并不相同，当密封组件10在测试时，发生泄露时，此时密封腔9内部的压力就会发生变化，以此可以得出密封组件10的密封性能。

其中，所述轴承密封件12包括：

工装轴承件1201，所述工装轴承件1201的内环与所述密封组件10的内密封环连接，且所述工装轴承件1201的外环与所述密封组件10的外密封环连接；

密封板1202，所述密封板1202安装于所述工装轴承件1201的内环底部；且所述密封板1202的上表面与所述工装轴承件1201的底面之间设置有密封件1203，该密封件1203可以是密封圈，本申请中的轴承密封件12用于配合密封组件10，便于其完成旋转，当动力装置6带动密封组件10的内密封环1旋转时，工装轴承件1201的内环也会随之旋转，便于实现内密封环1和外密封环3的相对旋转，以检测两者之间装配后的密封性。

本申请还公开了一种电力滑环模块化密封组件的测试方法，包括以下步骤：

S1：组装成前述的测试装置；

S2：往密封腔体内部加注流体，使得密封腔体的压力为0.25MPa，并利用泡沫水完成所有压接部位的静密封检测，该泡沫水能够实现静态检测，即保证组装后的测试装置有没有泄露，会不会影响后续旋转检测的准确性；

S3：启动动力装置，带动密封组件的内密封环进行旋转，记录测压孔的压力数值P，若P为0.25MPa，则密封组件的密封性为合格。

其中，所述动力装置的旋转方式为顺时针转动5圈后，停机，然后逆时针转动5圈，转速为5-10r/min，时间为10min。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (6)

1.一种电力滑环模块化密封组件的测试装置，其特征在于，包括：

动力装置；

固定支架，所述固定支架上方安装有所述动力装置；

传动机构，安装在所述动力装置的输出端；

密封腔，与所述固定支架的一侧连接，且所述密封腔上方设置有一装配口；

密封组件，所述密封组件的顶部与所述传动机构连接，且所述密封组件设置于所述密封腔内部；所述密封组件包括：

内密封环，所述内密封环的底部沿其圆周方向开设有密封槽；

密封圈，所述密封圈装配于所述密封槽内部；

外密封环，所述外密封环装配于所述内密封环外侧，且外密封环的内壁面和所述内密封环的外壁面之间形成装配间隙；所述外密封环的内壁面自上而下分为第一圆柱面和第二圆柱面，所述第二圆柱面的直径大于所述第一圆柱面的直径，且所述第二圆柱面与所述第一圆柱面之间圆滑过渡；

泛塞封，所述泛塞封设置于所述装配间隙内部；所述泛塞封的上、下面均设置有开口；

所述内密封环的上、下表面均开设有多个第一安装孔，所述外密封环的上、下表面均开设有第二安装孔；

固定板，所述固定板的底侧与所述装配口、密封组件的顶部连接；

轴承密封件，安装在所述密封组件的底部。

2.根据权利要求1所述的电力滑环模块化密封组件的测试装置，其特征在于，所述传动机构包括：

主动轮，安装在所述动力装置的输出端；

从动轮，安装在所述密封组件的顶部，且所述从动轮与所述主动轮啮合。

3.根据权利要求2所述的电力滑环模块化密封组件的测试装置，其特征在于，所述密封腔的侧壁上开设有打压孔和测压孔，所述打压孔用于加注流体形成压力，所述测压孔用于测量密封腔内部的压力。

4.根据权利要求3所述的电力滑环模块化密封组件的测试装置，其特征在于，所述轴承密封件包括：

工装轴承件，所述工装轴承件的内环与所述密封组件的内密封环连接，且所述工装轴承件的外环与所述密封组件的外密封环连接；

密封板，所述密封板安装于所述工装轴承件的内环底部；且所述密封板的上表面与所述工装轴承件的底面之间设置有密封件。

5.一种电力滑环模块化密封组件的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：组装成权利要求1-4任一项所述的测试装置；

S2：往密封腔体内部加注流体，使得密封腔体的压力为0.25MPa，并利用泡沫水完成所有压接部位的静密封检测；

S3：启动动力装置，带动密封组件的内密封环进行旋转，记录测压孔的压力数值P，若P为0.25MPa，则密封组件的密封性为合格。

6.根据权利要求5所述的电力滑环模块化密封组件的测试方法，其特征在于，所述动力装置的旋转方式为顺时针转动5圈后，停机，然后逆时针转动5圈，转速为5-10r/min，时间为1-24h。

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